ALKOHOL, ETER DAN SENYAWA YANG TERKAIT

1.     ALKOHOL

A.   Sejarah alkohol

Etanol telah digunakan manusia sejak zaman prasejarah sebagai bahan pemabuk dalam minuman beralkohol. Residu yang ditemukan pada peninggalan keramik yang berumur 9000 tahun dari Cina bagian utara menunjukkan bahwa minuman beralkohol telah digunakan oleh manusia prasejarah dari masa Neolitik.

Etanol dan alkohol membentuk larutan azeotrop. Karena itu pemurnian etanol yang mengandung air dengan cara penyulingan biasa hanya mampu menghasilkan etanol dengan kemurnian 96%. Etanol murni (absolut) dihasilkan pertama kali pada tahun 1796 oleh Johan Tobias Lowitz yaitu dengan cara menyaring alkohol hasil distilasi melalui arang.

Lavoisier menggambarkan bahwa etanol adalah senyawa yang terbentuk dari karbon, hidrogen dan oksigen. Pada tahun 1808 Saussure berhasil menentukan rumus kimia etanol. Lima puluh tahun kemudian (1858), Couper mempublikasikan rumus kimia etanol. Dengan demikian etanol adalah salah satu senyawa kimia yang pertama kali ditemukan rumus kimianya. Etanol pertama kali dibuat secara sintetik pada tahun 1826 secara terpisah oleh Henry Hennel dari Britania Raya dan S.G. Sérullas dari Perancis. Pada tahun 1828, Michael Faraday berhasil membuat etanol dari hidrasi etilena yang dikatalisis oleh asam. Proses ini mirip dengan proses sintesis etanol industri modern.

B.   Pengertian alkohol

Alkohol adalah deriva dan hidroksi yang mempunyai ikatan langsung maupun rantai cabang dari alifatikhirokarbon. Bentuk rantai alkohol yang sering ditemukan adalah yang mengandung 3 gugus hidroksil dan 1 gugus hidroksi dalam satu rantai karbon

Alkohol sering dipakai untuk menyebut etanol, yang juga disebut grain alcohol; dan kadang untuk minumanyang mengandung alkohol. Hal ini disebabkan karena memang etanol yang digunakan sebagai bahan dasar pada minuman tersebut, bukan metanol, atau grup alkohol lainnya. Begitu juga dengan alkohol yang digunakan dalam dunia famasi. Alkohol yang dimaksudkan adalah etanol. Sebenarnya alkohol dalam ilmu kimia memiliki pengertian yang lebih luas lagi.

            Dalam kimia, alkohol (ataualkanol) adalah istilah yang umum untuksenyawa organik apa pun yang memilikigugus hidroksil (-OH) yang terikat pada atom karbon, yang ia sendiri terikat pada atom hidrogen dan/atau atom karbonlain.Berdasarkan jumlah gugus fungsi –OH, jenis alkohol:

o   Alkohol monovalent            : memiliki 1 gugus fungsi –OH

o   Alkohol polivalen    : memiliki gugus fungsi –OH lebih dari 1

Alkohol merupakan senyawa turunan alkana yang mengandung gugus fungsi –OH.contoh rumus struktur alkohol adalah metanol.  Senyawa alkohol sudah banyak di kenal dan di manfaatkan oleh manusia, baik dalam bentuk minuman,makanan,maupun untuk keperluan medis. Beberapa jenis makanan dan minuman yang beralkohol yang banyak di konsumsi orang dihasilkan dari hasil fermentasi karbohidrat, misalnya tape, singkong, anggur dan lain-lain.

C.   Rumus Umum Alkohol

Rumus struktur senyawa karbon :

CH₃-CH₃                                          CH₃-CH₂-OH

CH₃-CH₂-CH₃                              CH₃-CH₂-CH₂-OH

Karena rumus umum alkana adalah CnH_2n+2 maka rumus  umum  alkanol adalah C_nH_2n+1 OH  atau C_nH_2n+1O.

D.    Jenis-Jenis Alkohol

Berdasarkan posisinya dalam rumus struktur alkana dikenal empat jenis atom C yaitu atom C primer, atom C sekunder, atom C tersier,atom C kuertner. Berdasarkan letak gugus fungsinya,alkohol dibedakan menjadi tiga jenis yaitu:

1.      Alkohol primer yaitu alkohol yang gugus fungsinya (-OH) terikat pada atom C primer.

Contoh: CH₃-CH₂-OH

                         │

                         CH₃

2.      Alkohol sekunder yaitu alkohol yang gugus fungsinya (-OH) terikat pada atom C sekunder.

Contoh: CH₃-CH₃-CH-OH 

3.      Alkohol tersier yaitu alkohol yang gugus fungsinya (-OH) terikat pada atom C tersier.

Contoh:          CH₃

                                     _│

       CH₃-CH₃-C-OH

                     │

                     CH₃

E.   Tata nama Alkohol

Ada dua cara pemberian nama pada alkohol yaitu:

1)     Penamaan secara trival yaitu yang di mulai penyebutan nama gugus alkil yang terikat pada gugus –OH kemudian diikuti kata alkohol.

Contoh:   CH₃- CH₂- OH                           etil alkohol

                        CH₃-CH₂-CH₂-OH                     propil alkohol

2)     Penamaan sistem  IUPAC yaitu mengganti akhiran a pada alkana dengan ol (alkana menjadi alkanol).

Contoh:   CH₃-CH₂-OH                             etanol

                        CH₃-CH₂-CH₂-OH                     propanol

Urutan penamaan senyawa  alkohol menurut  IUPAC :

ü  Menurut rantai induk yaitu rantai karbon terpanjang yang mengandung gugus –OH  selain itu atom karbon lain sebagai cabang.

ü  Memberi nomor pada rantai induk yang dimulai dari salah satu ujung rantai,sehingga posisis gugus –OH mendapatkan nomor terkecil.

ü  Urutan penamaan :        

·        Nomor atom C yang mengikat cabang

·        Nama cabang :    CH₃                   metil

C₂H₅               etil

·        Nama rantai induk ( alkanol)

            Penulisan nama cabang sesuai urutan abjad:etil mendahului metil,apabila gugus –OH ekivalen dari kedua rantai induk,maka penomoran dimulai dari salah satu ujung sehingga cabang-cabang mendapat nomor terkecil.

F.    Keisomeran alkohol

Alkohol mempunyai tiga keisomeran sebagai berikut:

a.      Keisomeran  posisi

Keisomeran posisi yaitu keisomeran yang terjadi karena perbedaan letak gugus –OH dalam molekul alkohol.Keisomeran posisi dalam alcohol  mulai terdapat pada propanol yang mempunyai dua isomer yaitu 1-propanol dan 2-propanol.

CH₃-CH₃-CH₂-OH                            CH₃-CH(OH)- CH₃

1-propanol                                                 2-propanol

Cara menentukan jumlah  isomer posisi alkohol:

1.      Membuat kemungkinan kerangka atom C

2.      Menentukan kemungkinan letak gugus –OH pada posisi yang berbeda setiap bentuk kerangka atom C.

b.      Keisomeran optik

Keisomeran optik berkaitan dengan sifat optik,kemampuan suatu senyawa untk memutar suatu bidang cahaya terpolarisasi.Keisomeran optik terjadi karena adanya atom C asimetrik.yaitu atom C yang terikat pada 4 gugus yang berbeda.Banyaknya isomer optik dapat dicari dengan rumus 2ⁿ dengan n = jumlah atom C asimetrik.

2-butanol mempunyai satu atom C asimetrik,sehingga isomer optik 2-butanol adalah

                   CH₃                                                    CH₃

                   │                                           │

          H―CH―OH                      HO―C―H

                   │                                           │

                   C₂H₅                                                 C₂H₅  

c.      Keisomeran fungsi

Keisomeran fungsi yaitu keisomeran yang terjadi karena perbedaan gugus fungsi diantara dua senyawa yang mempunyai rumus molekul yang sama.

G.  Sifat-sifat dan struktur  alkohol

1.        Sifat fisik

Alkohol umumnya berwujud cair dan memiliki sifat llebih menguap tergantung pada panjang rantai karbon utamanya.

alkohol rantai pendek  bersifat polar sehingga dengan baik larut dalam air serta  memiliki titik didih lebih tinggi dibandingkan dengan alkena. Dalam hal kepolaran dan titik didih, alkohol rantai pendek memilki kemiripan sifat dengan air. Hal tersebut disebabkan karena air dan alkohol keduanya memilki gugus -OH. Gugus -OH ini bersifat polar sehingga menyebabkan air dan alkohol bersifat polar pula. Adapun titik didih yang tinggi disebabkan oleh adanya ikatan hidrogen antara molekul air, antar molekul alkohol atau antar molekul air dan alkohol. Ikatan hidrogen ini juga menyebabkan alkohol larut dalam air.

No

Nama

Rumus struktur

Titik didih

Kelarutan (g/100 g air)

Mr

1

Metanol

CH3-OH

65 

Larut baik

32

2

Etanol

CH₃-CH₂-OH

78 

Larut baik

46

3

Propanol

CH₃-CH₂-CH₂-OH

98 

Larut baik

60

4

Butanol

CH_3-CH₂-CH₂-CH₂-OH

118 

8,3

74

5

Pentanol

CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-OH

138 

2,6

88

Pada tabel diatas tampak bahwa alkanol mempunyai titik didih yang relatif tinggi.Semakin besar massa molekul relatif  alkanol, maka titik cair dan titik didihnya juga akan tinggi. Jadi kenaikan titik cair dan titik didih alkanol sebanding dengan kenaikan massa molekul relatifnya. Pada alkanol yang rumus molekulnya sama, alkanol bercabang mempunyai titik didih lebih rendah daripada alkanol rantai lurus. Kelarutan alkanol dalam air berkurang seiring dengan bertambah panjangnya rantai karbon. Kelarutan alkanol berkaitan dengan gugus –OH yang bersifat polar, sementara gugus alkil (R) bersifat nonpolar. Jadi semakin besar gugus R semakin berkurang kepolaran, sehingga kelarutan dalam pelarut polar (seperti air) berkurang, sedangkan kelarutan dalam pelarut nonpolar bertambah.

2.        Sifat Kimia

Alkohol bersifat mudah terbakar selain itu gugus OH merupakan gugus yang cukup reaktif sehingga alkohol mudah terlibat dalam berbagai jenis reaksi. Adapun reaksi-reaksi yang umum terjadi pada alkohol adalah sebagai berikut :

·        reaksi oksidasi

reaksi oksidasi pada alkohol juga dapat berlangsung melalui reaksi antara alkohol dan oksigen. Misalnya reaksi pembakaran pada spirtus.

·        reaksi dengan asam karboksilat

Ester dibuat melalui reaksi antara alkohol dan asam karboksilat yang disebut reaksi esterfikasi.

H.    Reaksi alkohol

1.      Reaksi dengan Logam Natrium

Alkohol dapat bereaksi dengan logam Na membentuk alkoksida dan gas hidrogen. Contoh reaksi etanol dengan logam natrium

C₂H₅―OH+ Na → C₂H₅ONa +H₂

Etanol                        Na-Etoksida

Reaksi ini dapat digunakan sebagai reaksi pengenal alkohol

2.      Reaksi Oksidasi

Reaksi oksidasi alkohol menghasilkan hasil reaksi yang berbeda-beda, tergantung pada jenis  alkoholnya. Reaksi oksidasi alkohol oleh zat oksidator sedang, seperti larutan K₂Cr₂O₇ dalam lingkungan asam dapat digunakan untuk mengidentifikasi  alkohol primer, alkohol sekunder, dan alkohol tersier.

        Alkohol primer teroksidasi membentuk aldehid dan dapat teroksidasi lebih lanjut membentuk asam kar-boksilat.

Contoh:

CH₃―CH₂―OH  +  O₂  à  CH₃―COH+H₂O

Etanol                                     etanol

CH₃―COH  +  O₂  à  CH₃COOH

Etanol                            asam etanol

        Alkohol sekunder teroksidasi membentuk keton.

        Alkohol tersier teroksidasi.

3.      Reaksi dengan oksigen halida

Jika alkohol direaksikan dengan hidrogen halida akan terbentuk haloalkana dan air dengan reaksi:

R―OH+HX                                                 R― H₂O

Contoh:

CH₃― OH+HCl                                         CH₃―Cl+H₂O

4.      Reaksi esterifikasi

Alkohol dengan asam karboksilat dapat menghasilkan ester.

R―OH +  R― COOH    à   R―COOR’ +  H₂O

Alkohol      asam karbosilat     ester

Contoh:

C₂H₅OH + CH₃COOH   à  CH₃ ― COOC₂H₅+ H₂O

Etanol         asam asetat         etil asetat

5.      Reaksi Dehidrasi Alkohol

Alkohol jika dipanaskan dengan asam kuat, maka akan terjadi alkena dan air.

Contoh:

CH₃―CH₂―CH₂―OH      à       CH₂―CH= CH₂ +  H₂O                               

n―propanol                                 1―propena

Menurut aturan Saytzeff, pada reaksi dehidrasi alkohol primer, atom H dan gugus OH yang terlepas berasal dari atom-atom C yang berdekatan. Sedangkan pada reaksi dehidrasi alkohol sekunder, atom H yang terlepas berasal dari atom C yang terikat

pada rantai  C terpanjang.

I.      Sintesis Beberapa Senyawa Alkohol

a.     Metanol

Metanol dibuat dari campuran gas karbon monoksida dengan idrogen menggunakan katalis ZnO atau Cr2O₃pada suhu 350 °C.

Reaksi:  CO + 2 H2CH3OH

Metanol bersifat racun dan dapat mematikan jika ditelan. Kebutaan dapat pula terjadi jika karena kontak dengan kulit atau penghirupan uapnya terlalu lama. Kebutaan orang yang mencerna metanol disebabkan oleh terbentuknya formaldehida (H₂CO) atau asam format (HCO₂OH) yang merusakkan sel-sel retina.

Jika formaldehida adalah penyebabnya, maka diduga zat ini menghambat pembentukan ATP (adenosine trifosfat) yang diperlukan agar sel retina berfungsi. Jika asam format penyebabnya, maka diduga asam ini menonaktifkan enzim yang mengandung besi yang bertanggung jawab mengangkut oksigen ke retina. Suatu kondisi menyertai pembentukan asam format, yakni asidosis di mana pH darah dan jaringan darah menurun. Metanol digunakan sebagai pelarut resin dan getah. Sebagian metanol diubah  menjadi formal dehida untuk bahan pembuat plastik.

b.      Etanol

Etanol adalah senyawa alkohol yang dapat diminum pada persentase tertentu. Misalnya, bir mengandung + 7% volume etanol, wiski, brendi, arak mengandung + 40% volume etanol, dan anggur mengandung + 12 volume etanol. Etanol tidak beracun, tetapi bersifat memabukkan dan menyebabkan kantuk karena menekan aktivitas otak atas. Etanol juga bersifat candu. Orang yang sering minum alkohol dapat menjadi ketagihan dan sukar baginya untuk meninggalkan alkohol itu. Alkohol yang terdapat dalam minuman beralkohol itu sama dengan yang terdapat dalam alkohol teknis, seperti spiritus. Oleh karena itu, alkohol teknis diracuni (didenaturasi) sehingga tidak dapat diminum lagi.

Minuman beralkohol dikenakan cukai yang tinggi, harganya jauh lebih mahal daripada alkohol teknis. Hal ini antara lain dimaksudkan supaya orang tidak terlalu mudah memperolehnya. Etanol dapat dihasilkan dari proses fermentasi pada kar-bohidrat dengan bantuan ragi. Misalnya, dalam kehidupan sehari-hari kita sering membuat tape ketan, yang bahan-bahannya adalah beras ketan yang dimasak kemudian diberi enzim (ragi) secukupnya dan dibiarkan beberapa hari. Etanol yang terbentuk lalu dipisahkan dengan distilasi. Reaksi yang terjadi:

                  C6H12O6              2 C2H5OH  +  3 CO2

                                                    Asam

`Dalam industri, etanol dibuat dengan cara hidrasi alkena dengan katalis asam. Reaksi:

                 CH2= CH2  + H2O    à     C2H5OH

J.      Kegunaan alkohol

A. Monoalkohol

metanol

·        sebagai pengawet mayat atau spesimen biologi.

·        bahan baku untuk mensintesis senyawa lain seperti metil butirat,

·        dapat menghasilkan bahan bakar yang memiliki nilai oktan yang tinggi,

·        bersifat toksik (beracun)dalam jumlah sidikit (15ml) dapat menyebabkan kebutaan dan dalam jumlah banyak dapat menyebabkan kematian

etanol

ü  digunakan sebagai zat anti septik,pembersih luka, serta pensteril alat-alat kedokteran dan industri.

ü  digunakan untuk pelarut dalam industri parfurm,obat obatan, zat warna, dan kosmetik.

ü  dapat menghasilkan bahan bakar yang disebut gosohol, digunakan sebagai bahan bakar alternatif yang ramah lingkungan.

Spirtus

Ø  digunakan sebagai bahan bakar lampu petromak dan bunsen. Dan lampu spirtus ini biasanya digunakan untuk proses sterilisasi di labolatorium mikrobiologi.

B.Polialkohol

Gliserol

·        sebagai bahan cairan pembersih telinga dan pelarut obat obatan, ex sirup obat batuk.

·        sebagai bahan kosmetik (pelembab kulit)

·        sebagai bahan baku serat plastik

·        sebagai bahan untuk membuat peledak,yaitu nitrogliserin

Glikol

        digunakan sebagai pelarut dan bahan baku untuk membuat serat sintesis seperti dacron.

K.  Bahaya Alkohol

            Pengaruh alcohol terhadap tubuh bervariasi, tergantung pada beberapa factor,

yaitu: Jenis dan jumlah alkohol yang dikonsumsi, Usia, berat badan, dan jenis kelamin.

v Pengaruh jangka pendek

Walaupun pengaruh terhadap individu berbeda-beda, terdapat hubungan antara konsentrasi alkohol di dalam darah dan efeknya.Euphoria ringan danstimulasi terhadap prilaku lebih aktif seiring dengan meningkatnya konsentrasi alcohol di dalam darah.

v Resiko intoksikasi alkohol

Gejala intoksikasi yang paling umum adalah mabuk, sehingga dapat menyebabkan cendera dan kematian.

v Pengaruh jangka panjang

Mengkonsumsi alkohol berlebihan dalam jangka panjang dapat menyebabkan:

R Tekanan darah tinggi.

R Kerusakan jantung

R Strok

R Kerusakan hati

R Kanker saluran pencernaan

3.     ETER

            Eter mempunyai rumus umum R-O-R’ dengan R dan R’ dapat merupakan gugus alkil yang sama. Bila gugus alkilnya sama disebut sebagai eter simetris dan jika tidak sama disebut dengan eter majemuk. Eter berisomer gugus fungsi dengan alcohol, sebab rumus kimia eter sama dengan alkohol.Contoh senyawa eter yang paling umum adalah pelarut dan anestetikdietil eter (etoksietana, CH₃-CH₂-O-CH₂-CH₃). Eter sangat umum ditemukan dalam kimia organik dan biokimia, karena gugus ini merupakan gugus penghubung pada senyawa karbohidrat dan lignin.

Jenis eter:

        Eter tunggal : eter dengan gugus alkil sama

        Eter majemuk : eter dengan gugus alkil berbeda

1)     Struktur Eter

Eter atau alkoksi alkana merupakan turunan alkana yang mempunyai struktur berbeda dengan alkohol. Eter mempunyai rumus umum R–O–R'. Dengan gugus fungsi –O– yang terikat pada dua gugus alkil. Gugus alkil yang terikat dapat sama dan dapat berbeda. Beberapa contoh senyawa eter. seperti pada tabel 4.3 berikut.

No

R

Gugus Fungsi

R’

Rumus struktur

1

―CH₃

―O―

CH₃

CH₃ ―O― CH₃

2

―C₂H₅

―O―

C₂H₅

C₂H₅―O― C₂H₅

3

―CH₃

―O―

CH₃

CH₃ ―O― CH₃

4

―C₂H₅

―O―

C₂H₅

C₂H₅―O― C₂H₅

2)     Tata Nama

Ada dua cara pemberian nama eter, yaitu:

a)     Penamaan secara trivial dimulai dengan menyebut nama alkil yang terikat pada gugus –O– kemudian diikuti oleh kata eter.

b)     Penamaan berdasarkan IUPAC, yaitu dengan mengganti akhiran ana pada alkana asal dengan akhiran oksi. Contoh pemberian nama pada eter seperti pada tabel di bawah ini:

No

Rumus Struktur

Tata Nama

IUPAC

Trival

1

CH₃―O― CH₃

Metoksi metana

Metil–metil eter atau Dimetil eter

2

C₂H₅―O― C₂H₅

Etoksi etana

Etil–etil eter atau Dietil eter

(gambar 4.4)

3

CH₃―O― C₂H₅

Etil–metil eter

3)     Keisomeran

Eter memilki dua isomer, yaitu isomer struktur dan isomer fungsional.

i.            Isomer Struktur

Isomer struktur ialah senyawa yang memiliki rumus molekul sama, namun rumus strukturnya berbeda. Contohnya dietil eter memiliki isomer struktur dengan metil propil eter dan metil isopropil eter.

ii.            Isomer Fungsional

Alkohol dan eter keduanya memiliki rumus umum yang sama, Akan tetapi, keduanya memiliki jenis gugus fungsional yang berbeda. Dua senyawa yang memiliki rumus umum molekul sama namun gugus fungsionalnya berbeda disebut memiliki keisomeran fungsional. Eter berisomer fungsional dengan alkohol.

Alkohol dengan rumus umum R–OH dan eter dengan rumus umum

Contoh:

                         C₂H₇–OH                 dengan            CH₃– O – C₂H₅

                          1–propanol                                        metoksi etana                     

                           (propil alkohol)                               (etil–metil eter)

Kedua senyawa tersebut  mempunyai rumus molekul sama, yaitu C₃H₈O sedangkan gugus fungsinya berbeda. Jadi, alkohol dan eter mempunyai keisomeran fungsi.

4)     Sifat-sifat eter

a.      Eter mudah menguap, mudah terbakar, dan beracun.

b.      Bereaksi dengan HBr atau HI.

c.      Eter tidak membentuk ikatan hidrogen di antara molekul-molekulnya, sehingga titik didihnya lebih rendah jika dibandingkan dengan titik didih alkohol yang massa molekul relatifnya sama. Titik didih eter sebanding dengan titik didih alkana.

5)    Sintesis senyawa eter

a.      Umumnya eter dibuat dari dehidrasi alkohol. Dietil eter dapat dibuat melalui pemanasan etanol dengan asam sulfat pekat pada suhu sekitar 140°C hingga reaksi dehidrasi sempurna. Pembuatan eter dari alcohol

CH₃CH₂OH + HOCH₂CH₃⎯^H2SO4→ CH₃CH₂–O–CH₂CH₃ + H₂O

b.      Reaksi antara Natrium Alkanolat dengan alkilhalida (sintesis Williamson)

Contoh :

C2H5OH + H2SO4 → C2H5SO3OH + H2O (tahap 1)

C2H5SO3OH + C2H5OH → C2H5OC2H5 + H2SO4 (tahap 2)

Permasalahan 

Mengapa Eter atau alkoksi alkana merupakan turunan alkana yang mempunyai struktur berbeda dengan alkohol?